本技術涉及電子，具體而言，涉及一種raw圖像壓縮方法、解壓縮方法、裝置、電子設備、計算機可讀存儲介質(zhì)及計算機程序產(chǎn)品。

背景技術：

1、在數(shù)字圖像處理領域，raw(未經(jīng)加工的或原始的)圖像作為一種未經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)格式，蘊含著豐富的圖像信息，保留了最原始、最完整的圖像細節(jié)和色彩信息，被廣泛應用于攝影、視頻監(jiān)控、醫(yī)療成像等多個場景。然而，raw圖像數(shù)據(jù)量龐大，對存儲和傳輸提出了嚴峻挑戰(zhàn)。

2、為了解決上述挑戰(zhàn)，業(yè)界一直在探索高效的raw圖像壓縮技術。傳統(tǒng)的圖像壓縮方法，如jpeg（joint?photographic?experts?group，聯(lián)合圖像專家組）壓縮、h.264壓縮等，主要針對已經(jīng)處理過的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮，它們采用了一些通用的壓縮策略，如離散余弦變換、量化、熵編碼等，雖然能夠在一定程度上減少圖像數(shù)據(jù)量，但這些壓縮方法并不完全適用于raw圖像數(shù)據(jù)。raw圖像數(shù)據(jù)具有其獨特的特點，如高動態(tài)范圍、高分辨率、色彩信息豐富等，直接應用傳統(tǒng)壓縮及解壓縮方法可能會導致圖像質(zhì)量損失嚴重，無法滿足專業(yè)應用的需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術實施例的目的在于提供一種raw圖像壓縮方法、解壓縮方法、裝置、電子設備、計算機可讀存儲介質(zhì)及計算機程序產(chǎn)品，用于改善現(xiàn)有壓縮及解壓縮方法在對raw圖像進行壓縮及解壓縮時可能會導致raw圖像的質(zhì)量損失嚴重，無法滿足專業(yè)應用需求的問題。

2、本技術的實施例是這樣實現(xiàn)的：

3、第一方面，本技術實施例提供了一種raw圖像壓縮方法，包括：獲取raw圖像對應的多個圖像塊，其中，每個所述圖像塊中的像素來自所述raw圖像的同一個色塊；針對所述多個圖像塊中的每一個所述圖像塊，獲取所述圖像塊在最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包，其中，所述最優(yōu)預測方向為多個預測方向中的一個預測方向，且所述圖像塊在所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包的大小小于在其他預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包的大??；對所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行量化壓縮，得到壓縮數(shù)據(jù)包。

4、在上述實施例中，通過獲取raw圖像對應的多個圖像塊，使得每個圖像塊可以單獨進行處理，可以提高壓縮效率；在處理過程中，通過對圖像塊進行方向變換，使得能夠更好地捕捉圖像的紋理特征，對于每個圖像塊會根據(jù)其紋理特征選擇最佳的預測方向，通過選取圖像塊在最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包，可以提高預測的準確性，最后再對最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行量化壓縮，以減少數(shù)據(jù)量。本技術通過深入分析raw圖像數(shù)據(jù)的特點，結(jié)合先進的線性預測、編碼和量化技術，能夠在保證圖像質(zhì)量的前提下，大幅減少raw圖像數(shù)據(jù)量，降低存儲成本和傳輸帶寬需求，同時計算復雜度較低，以滿足實時處理的需求，有利于推動數(shù)字圖像處理技術的發(fā)展和應用。

5、結(jié)合第一方面實施例的一種可能的實施方式，獲取所述圖像塊在最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包，包括：獲取所述圖像塊在各個預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包；獲取各個預測編碼數(shù)據(jù)包中的最小預測編碼數(shù)據(jù)包，得到所述圖像塊在最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包。

6、在上述實施例中，通過獲取圖像塊在各個預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包，從中選取各個預測編碼數(shù)據(jù)包中的最小預測編碼數(shù)據(jù)包，最小預測編碼數(shù)據(jù)包對應的預測方向即為最優(yōu)預測方向，相比于圖像塊在其他預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包，圖像塊在最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包更小，更有利于提高壓縮效率。

7、結(jié)合第一方面實施例的一種可能的實施方式，獲取所述圖像塊在各個預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包，包括：針對所述多個預測方向中的每一個目標預測方向，按照所述目標預測方向?qū)λ鰣D像塊中的像素進行線性預測，得到線性預測的全局直流分量和多個交流分量；對所述多個交流分量進行編碼，得到編碼結(jié)果；將所述多個交流分量作為數(shù)據(jù)包中的編碼數(shù)據(jù)，將所述編碼結(jié)果、所述全局直流分量添加在所述編碼數(shù)據(jù)的頭部，得到所述圖像塊在所述目標預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包。

8、在上述實施例中，針對每一個目標預測方向，按照目標預測方向?qū)D像塊中的像素進行線性預測如ort（overflow?rounding?transform，溢出舍入變換）預測，得到線性預測的全局直流分量和多個交流分量，相較于現(xiàn)有技術的差值預測，ort線性預測通過利用相鄰像素之間的相關性，對圖像數(shù)據(jù)進行預測，能夠更準確地預測相鄰像素值，從而減少預測誤差；之后，再對多個交流分量進行編碼，之后根據(jù)多個交流分量、編碼結(jié)果、全局直流分量，得到圖像塊在目標預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包，通過編碼減少無效位的存儲，進一步提高壓縮率。

9、結(jié)合第一方面實施例的一種可能的實施方式，對所述多個交流分量進行編碼，得到編碼結(jié)果，包括：對所述多個交流分量進行分組，得到多個組，其中，同一個組中的交流分量來自線性預測得到的同一批次的交流分量；獲取每個組對應的blh（bit?length?header，位長度頭）值，其中，每個組對應的blh值為該組中的交流分量對應的blh值中的最大值；獲取最大blh值與各個組對應的blh值的差值，得到包括所述最大blh值以及所述最大blh值與各個組對應的blh值的差值的編碼結(jié)果。

10、在上述實施例中，通過分組編碼可以更有效地利用編碼資源，減少無效位的存儲，同時，通過采用blh編碼來記錄預測ac分量的最低符號位位置，通過獲取每個組中的交流分量對應的blh值中的最大值作為該組對應的blh值，以及獲取最大blh值與各個組對應的blh值的差值，這樣可以實現(xiàn)位深度壓縮，減少編碼所需的位數(shù)，進一步提高壓縮率。

11、結(jié)合第一方面實施例的一種可能的實施方式，所述圖像塊包含m×n個像素，n、m均為大于或等于2的整數(shù)；按照所述目標預測方向?qū)λ鰣D像塊中的像素進行線性預測，得到線性預測的全局直流分量和多個交流分量，包括：按照所述目標預測方向，每次從所述圖像塊中選取k個像素點進行線性預測，遍歷完時得到第1批次的多個直流分量和多個交流分量，k為大于或等于2的整數(shù)，且為m×n的因子；i依次取1至p-1，按照所述目標預測方向，每次從第i批次的多個直流分量中選取k個點（也即第i批次的k個直流分量）進行線性預測，遍歷完時得到第i+1批次的直流分量和多個交流分量，直至第i+1批次得到的直流分量數(shù)為預設目標數(shù)時停止迭代，其中，p為迭代的最大批次數(shù)。

12、在上述實施例中，每次先從圖像塊中選取k個像素點進行線性預測，并按照計算窗口進行遍歷，遍歷完可以得到第1批次的多個直流分量和多個交流分量，之后再對第i批次的多個直流分量進行線性預測，以獲取更深層次的ac分量，通過這樣方式，可以減少無效的數(shù)據(jù)量，進一步提高壓縮率。

13、結(jié)合第一方面實施例的一種可能的實施方式，對所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行量化壓縮，得到壓縮數(shù)據(jù)包，包括：如果量化壓縮模式為無損壓縮模式，評估所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包的量化壓縮收益；如果量化壓縮收益為正，對所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行無損壓縮處理，得到所述壓縮數(shù)據(jù)包；其中，所述壓縮數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)位寬小于所述預測編碼數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)位寬。

14、在上述實施例中，如果量化壓縮模式為無損壓縮模式，通過評估量化壓縮收益，只有在量化壓縮收益為正時，才對最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行無損壓縮處理，以保證壓縮收益為正。

15、結(jié)合第一方面實施例的一種可能的實施方式，對所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行量化壓縮，得到壓縮數(shù)據(jù)包，包括：如果量化壓縮模式為有損壓縮模式，根據(jù)目標壓縮比率對所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行有損壓縮，得到所述壓縮數(shù)據(jù)包；其中，所述壓縮數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)量與所述圖像塊的數(shù)據(jù)量的關系滿足所述目標壓縮比率。

16、在上述實施例中，如果量化壓縮模式為有損壓縮模式，可以根據(jù)目標壓縮比率對最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行有損壓縮，使得壓縮數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)量與圖像塊的數(shù)據(jù)量的關系滿足目標壓縮比率，從而實現(xiàn)對圖像塊的量化壓縮，以適應不同場景需求。

17、結(jié)合第一方面實施例的一種可能的實施方式，根據(jù)目標壓縮比率對所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行有損壓縮，包括：根據(jù)所述目標壓縮比率，對所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包中的交流分量對應的數(shù)據(jù)位寬進行部分丟棄，得到新預測編碼數(shù)據(jù)包；用小于所述新預測編碼數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)位寬來表示所述新預測編碼數(shù)據(jù)包，得到所述壓縮數(shù)據(jù)包。

18、在上述實施例中，如果直接對最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行有損壓縮得到的壓縮數(shù)據(jù)包，無法滿足該目標壓縮比率，可以先對最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包中的交流分量對應的數(shù)據(jù)位寬進行部分丟棄后，再進行壓縮，以保證壓縮得到的壓縮數(shù)據(jù)包滿足該目標壓縮比率。

19、結(jié)合第一方面實施例的一種可能的實施方式，獲取raw圖像對應的多個圖像塊，包括：獲取所述raw圖像；按照目標像素數(shù)量及所述raw圖像所包含的色塊對所述raw圖像進行分塊，得到多個圖像塊，每個圖像塊包含所述目標像素數(shù)量個像素，所述目標像素數(shù)量為m×n，n、m均為大于或等于2的整數(shù)。

20、在上述實施例中，通過目標像素數(shù)量及raw圖像所包含的色塊對raw圖像進行分塊，使得同一個圖像塊中的像素來自raw圖像的同一個色塊，相鄰像素之間相關性較高，且每個色塊包含的像素是可控的。

21、第二方面，本技術實施例提供了一種raw圖像解壓縮方法，包括：獲取raw圖像塊的壓縮數(shù)據(jù)包；所述圖像塊中的像素來自raw圖像的同一個色塊；對所述壓縮數(shù)據(jù)包進行去量化解壓縮，得到全局直流分量和多個交流分量；其中，所述全局直流分量和所述多個交流分量通過對所述圖像塊在指定方向的像素進行線性預測得到；基于所述全局直流分量和所述多個交流分量進行逆線性預測，得到所述圖像塊在所述指定方向的像素值。

22、在上述實施例中，通過對壓縮數(shù)據(jù)包進行去量化解壓縮和逆線性預測，即可完成對壓縮數(shù)據(jù)包的解壓縮。相較于現(xiàn)有的解壓縮方式，本方案的計算復雜度較低，解壓縮的效率更高，可以滿足實時處理的需求。

23、結(jié)合第二方面實施例的一種可能的實施方式，所述壓縮數(shù)據(jù)包包括頭部和壓縮編碼數(shù)據(jù)；所述壓縮編碼數(shù)據(jù)包括壓縮后的多個交流分量組，所述頭部包括全局直流分量、最大blh值與各交流分量組對應的blh值的差值；對所述壓縮數(shù)據(jù)包進行去量化解壓縮，得到全局直流分量和多個交流分量，包括：若所述壓縮數(shù)據(jù)包的壓縮方式為無損壓縮，則基于所述最大blh值與各交流分量組對應的blh值的差值，得到各交流分量組的blh值；針對每個blh值，從所述壓縮編碼數(shù)據(jù)中讀取該blh值對應的交流分量組；并補齊交流分量組中每個交流分量的符號位。

24、在上述實施例中，各交流分量組的blh值體現(xiàn)的是各交流分量組的最大有效位寬，而在無損壓縮過程中，會丟棄各交流分量的無效符號位。因此，通過各交流分量組的blh值從壓縮編碼數(shù)據(jù)中讀取該blh值對應的交流分量組，即可得到各交流分量組各自對應的交流分量的有效位數(shù)據(jù)。然后補齊各交流分量的符號位，即可得到與壓縮前相同的交流分量。該過程不會出現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的丟失，從而可以實現(xiàn)無損解壓縮。

25、結(jié)合第二方面實施例的一種可能的實施方式，所述壓縮數(shù)據(jù)包包括頭部和壓縮編碼數(shù)據(jù)，所述頭部包括丟棄矩陣、全局直流分量、最大blh值與各個組對應的blh值的差值；對所述壓縮數(shù)據(jù)包進行去量化解壓縮，得到全局直流分量和多個交流分量，包括：若所述壓縮數(shù)據(jù)包的壓縮方式為有損壓縮，則基于所述最大blh值與各交流分量組對應的blh值的差值，得到各交流分量組的blh值；針對每個blh值，從所述壓縮編碼數(shù)據(jù)中讀取該blh值對應的交流分量組；并補齊所述交流分量組中每個交流分量的符號位；針對所述丟棄矩陣中的每個元素，對該元素對應的補齊了符號位的每個交流分量分別進行移位處理，得到所述多個交流分量。

26、在上述實施例中，各交流分量組的blh值體現(xiàn)的是各交流分量組的最大有效位寬，而在有損壓縮過程中，會丟棄各交流分量的無效符號位。同時，也會進一步丟棄部分交流分量中的有效位數(shù)據(jù)，而具體丟棄方式通過丟棄矩陣進行記錄。因此，通過丟棄矩陣即可確定每個交流分量被丟棄的有效位數(shù)據(jù)的位寬，進而可以通過丟棄矩陣將交流分量的位寬還原至沒有進行有效位數(shù)據(jù)丟棄時的位寬。而通過blh值可以恢復每個交流分量的符號位。在還原了每個交流分量的符號位以及被丟棄的位寬后，即可得到與壓縮前的交流分量位寬一致的交流分量，實現(xiàn)了有損解壓縮。

27、結(jié)合第二方面實施例的一種可能的實施方式，所述圖像塊包含m×n個像素，n、m均為大于或等于2的整數(shù)；所述基于所述全局直流分量和所述多個交流分量進行逆線性預測，得到所述圖像塊在所述指定方向的像素值，包括：基于所述全局直流分量和第p批次的多個交流分量進行逆線性預測，得到第p-1批次對應的多個直流分量；i依次取p-1至2，每次從第i批次對應的多個直流分量中選取一個直流分量與第i批次的多個交流分量進行逆線性預測，得到第i-1批次對應的多個直流分量，直至得到第1批次的多個直流分量；基于第1批次的直流分量和第1批次的多個交流分量進行逆線性預測，得到所述圖像塊在所述指定方向的m×n個像素值。

28、在上述實施例中，每次通過一個直流分量和一個交流分量組進行逆ort預測，在遍歷完每個批次的交流分量組后，即可得到圖像塊在指定方向的m×n個像素值。通過該方式，可以準確將全局直流分量和多個交流分量組還原為像素值。

29、結(jié)合第二方面實施例的一種可能的實施方式，所述壓縮數(shù)據(jù)包的頭部還包括指定預測方向；在基于所述全局直流分量和所述多個交流分量進行逆線性預測，得到所述圖像塊在所述指定方向的像素值后，所述方法還包括：按照所述指定預測方向到原始方向的方式，將所述指定方向的像素值進行像素值方向變換，得到所述原始方向的所述圖像塊。

30、在上述實施例中，由于壓縮過程中，按照指定預測方式進行線性預測時，選取像素點的方式并不一定是按照圖像塊中像素點的排列方式進行選擇的。因此，需要將指定方向的像素值進行像素值方向變換，以還原得到圖像塊的原始像素值排列方式，提高解壓縮后的圖像塊與壓縮前的圖像塊的一致性。

31、結(jié)合第二方面實施例的一種可能的實施方式，在基于所述全局直流分量和所述多個交流分量進行逆線性預測，得到所述圖像塊在所述指定方向的像素值后，所述方法還包括：將所述指定方向的像素值按照預設像素點排列格式進行重排列，得到所述圖像塊。

32、在上述實施例中，在壓縮過程中，為了便于對圖像塊進行方向變換，可能在進行方向變換之前，將圖像塊的像素點排列格式轉(zhuǎn)換為便于進行方向變換的格式。因此，在得到圖像塊的像素值后，還需要將指定方向的像素值按照預設像素點排列格式進行重排列，從而得到圖像塊原始的像素點排列格式，以提高解壓縮后的圖像塊與壓縮前的圖像塊的一致性。

33、結(jié)合第二方面實施例的一種可能的實施方式，在解壓縮得到raw圖像的多個圖像塊后，所述方法還包括：將所述raw圖像對應的所有圖像塊，按照所述raw圖像中的像素點的排布規(guī)律進行合并，得到所述raw圖像。

34、在上述實施例中，圖像塊中的像素來自raw圖像的同一個色塊，因此，一個raw圖像往往會被拆分為多個圖像塊分別進行壓縮。因此，在解壓縮得到raw圖像的多個圖像塊后，還可以將該raw圖像對應的圖像塊進行合并，以得到完整的raw圖像。

35、結(jié)合第二方面實施例的一種可能的實施方式，將所述raw圖像對應的所有圖像塊，按照raw圖像中的像素點的排布規(guī)律進行合并，得到所述raw圖像，包括：確定每個所述圖像塊在所述raw圖像中的起始位置；基于所述起始位置，確定所述圖像塊中的每個像素點在所述raw圖像中的位置；其中，所述圖像塊中同一行的相鄰兩個像素點在所述raw圖像中間隔1個其他顏色的像素點，所述圖像塊中同一列的相鄰兩個像素點在所述raw圖像中間隔1個其他顏色的像素點；將每個所述圖像塊中的每個像素點映射到所述raw圖像中的對應位置，得到所述raw圖像。

36、在上述實施例中，通過確定每個圖像塊的起始位置，從而可以確定每個圖像塊中的每個像素在raw圖像中的位置，從而可以準確的將多個圖像塊進行合并，得到完整的raw圖像。

37、第三方面，本技術實施例提供了一種raw圖像壓縮裝置，包括：第一獲取模塊、預測編碼模塊以及量化壓縮模塊；第一獲取模塊，用于獲取raw圖像對應的多個圖像塊，其中，每個所述圖像塊中的像素來自所述raw圖像的同一個色塊；預測編碼模塊，用于針對所述多個圖像塊中的每一個所述圖像塊，獲取所述圖像塊在最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包，其中，所述最優(yōu)預測方向為多個預測方向中的一個預測方向，且所述圖像塊在所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包的大小小于在其他預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包的大??；量化壓縮模塊，用于對所述最優(yōu)預測方向上的預測編碼數(shù)據(jù)包進行量化壓縮，得到壓縮數(shù)據(jù)包。

38、第四方面，本技術實施例提供了一種raw圖像解壓縮裝置，包括：第二獲取模塊、去量化解壓縮模塊、逆線性預測模塊；第二獲取模塊，用于獲取raw圖像塊的壓縮數(shù)據(jù)包；所述圖像塊中的像素來自raw圖像的同一個色塊；去量化解壓縮模塊，用于對所述壓縮數(shù)據(jù)包進行去量化解壓縮，得到全局直流分量和多個交流分量；其中，所述全局直流分量和所述多個交流分量通過對所述圖像塊在指定方向的像素進行線性預測得到；逆線性預測模塊，用于基于所述全局直流分量和所述多個交流分量進行逆線性預測，得到所述圖像塊在所述指定方向的像素值。

39、第五方面，本技術實施例提供了一種電子設備，包括：存儲器和處理器，所述處理器與所述存儲器連接；所述存儲器，用于存儲程序；所述處理器，用于調(diào)用存儲于所述存儲器中的程序，以執(zhí)行如上述第一方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式提供的所述的raw圖像壓縮方法，或者，執(zhí)行如上述第二方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式提供的所述的raw圖像解壓縮方法。

40、第六方面，本技術實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被計算機運行時，執(zhí)行如上述第一方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式提供的所述的raw圖像壓縮方法，或者，執(zhí)行如上述第二方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式提供的所述的raw圖像解壓縮方法。

41、第七方面，本技術實施例提供了一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品包括計算機程序，所述計算機程序被計算機執(zhí)行時，執(zhí)行如上述第一方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式提供的所述的raw圖像壓縮方法，或者，執(zhí)行如上述第二方面的任意一種可能的實現(xiàn)方式提供的所述的raw圖像解壓縮方法。

42、其中，第三方面至第七方面所能實現(xiàn)的技術效果，參照第一方面或第二方面中對應的技術效果，此處不重復說明。